ຈອງສື່ສັງຄົມຂອງພວກເຮົາສຳລັບໂພສທີ່ວ່ອງໄວ
ຊຸດນີ້ມີຈຸດປະສົງເພື່ອໃຫ້ຜູ້ອ່ານມີຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງ ແລະ ກ້າວໜ້າກ່ຽວກັບລະບົບ Time of Flight (TOF). ເນື້ອໃນກວມເອົາພາບລວມທີ່ຄົບຖ້ວນຂອງລະບົບ TOF, ລວມທັງຄຳອະທິບາຍລະອຽດຂອງທັງ TOF ທາງອ້ອມ (iTOF) ແລະ TOF ໂດຍກົງ (dTOF). ພາກເຫຼົ່ານີ້ຈະເຈາະເລິກເຂົ້າໄປໃນພາລາມິເຕີຂອງລະບົບ, ຂໍ້ດີ ແລະ ຂໍ້ເສຍຂອງມັນ, ແລະ ອັລກໍຣິທຶມຕ່າງໆ. ບົດຄວາມຍັງສຳຫຼວດອົງປະກອບຕ່າງໆຂອງລະບົບ TOF, ເຊັ່ນ: ເລເຊີປ່ອຍແສງພື້ນຜິວແບບ Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs), ເລນສົ່ງ ແລະ ຮັບ, ເຊັນເຊີຮັບເຊັ່ນ: CIS, APD, SPAD, SiPM, ແລະ ວົງຈອນຂັບເຊັ່ນ: ASICs.
ການແນະນຳກ່ຽວກັບ TOF (ເວລາບິນ)
ຫຼັກການພື້ນຖານ
TOF, ຫຍໍ້ມາຈາກ Time of Flight, ເປັນວິທີການທີ່ໃຊ້ເພື່ອວັດແທກໄລຍະທາງໂດຍການຄິດໄລ່ເວລາທີ່ແສງໃຊ້ເວລາເດີນທາງໃນໄລຍະທາງທີ່ແນ່ນອນໃນຕົວກາງ. ຫຼັກການນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນນຳໃຊ້ໃນສະຖານະການ TOF ທາງແສງ ແລະ ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ. ຂະບວນການນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບແຫຼ່ງກຳເນີດແສງທີ່ປ່ອຍລັງສີອອກມາ, ໂດຍມີການບັນທຶກເວລາຂອງການປ່ອຍແສງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ແສງນີ້ຈະສະທ້ອນອອກຈາກເປົ້າໝາຍ, ຖືກຮັບໂດຍເຄື່ອງຮັບ, ແລະ ບັນທຶກເວລາຂອງການຮັບແສງ. ຄວາມແຕກຕ່າງໃນເວລາເຫຼົ່ານີ້, ເຊິ່ງສະແດງເປັນ t, ຈະກຳນົດໄລຍະທາງ (d = ຄວາມໄວຂອງແສງ (c) × t / 2).
ປະເພດຂອງເຊັນເຊີ ToF
ເຊັນເຊີ ToF ມີຢູ່ສອງປະເພດຫຼັກຄື: ແສງສະຫວ່າງ ແລະ ແສງສະຫວ່າງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ເຊັນເຊີ ToF ແສງສະຫວ່າງທີ່ພົບເຫັນຫຼາຍໃຊ້ຄື້ນແສງສະຫວ່າງ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະຢູ່ໃນລະດັບອິນຟາເຣດ, ສຳລັບການວັດແທກໄລຍະທາງ. ແສງສະຫວ່າງເຫຼົ່ານີ້ຖືກປ່ອຍອອກມາຈາກເຊັນເຊີ, ສະທ້ອນອອກຈາກວັດຖຸ, ແລະກັບຄືນສູ່ເຊັນເຊີ, ບ່ອນທີ່ເວລາເດີນທາງຖືກວັດແທກ ແລະ ໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະທາງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເຊັນເຊີ ToF ແສງສະຫວ່າງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃຊ້ຄື້ນແສງສະຫວ່າງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ເຊັ່ນ: radar ຫຼື lidar, ເພື່ອວັດແທກໄລຍະທາງ. ພວກມັນເຮັດວຽກຕາມຫຼັກການທີ່ຄ້າຍຄືກັນແຕ່ໃຊ້ສື່ກາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນສຳລັບການວັດແທກໄລຍະທາງ.
ການນຳໃຊ້ເຊັນເຊີ ToF
ເຊັນເຊີ ToF ແມ່ນມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ໄດ້ຖືກປະສົມປະສານເຂົ້າໃນຂົງເຂດຕ່າງໆ:
ຫຸ່ນຍົນ:ໃຊ້ສຳລັບການກວດຈັບອຸປະສັກ ແລະ ການນຳທາງ. ຕົວຢ່າງ, ຫຸ່ນຍົນເຊັ່ນ Roomba ແລະ Atlas ຂອງ Boston Dynamics ໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມເລິກ ToF ສຳລັບການສ້າງແຜນທີ່ສະພາບແວດລ້ອມ ແລະ ວາງແຜນການເຄື່ອນໄຫວ.
ລະບົບຄວາມປອດໄພ:ພົບເຫັນທົ່ວໄປໃນເຊັນເຊີການເຄື່ອນໄຫວສຳລັບກວດຈັບຜູ້ບຸກລຸກ, ການກະຕຸ້ນສັນຍານເຕືອນ, ຫຼື ການເປີດໃຊ້ລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບ.
ອຸດສາຫະກຳຍານຍົນ:ລວມເຂົ້າໃນລະບົບຊ່ວຍເຫຼືອຜູ້ຂັບຂີ່ສຳລັບການຄວບຄຸມຄວາມໄວອັດຕະໂນມັດແບບປັບຕົວໄດ້ ແລະ ການຫຼີກລ່ຽງການປະທະ, ເຊິ່ງມີຫຼາຍຂຶ້ນເລື້ອຍໆໃນລົດຮຸ່ນໃໝ່ໆ.
ຂະແໜງການແພດນຳໃຊ້ໃນການຖ່າຍພາບ ແລະ ການວິນິດໄສທີ່ບໍ່ແມ່ນການຮຸກຮານ ເຊັ່ນ: ການຖ່າຍພາບດ້ວຍລະບົບ optical coherence tomography (OCT) ເຊິ່ງຜະລິດຮູບພາບເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ.
ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກປະສົມປະສານເຂົ້າກັບໂທລະສັບສະຫຼາດ, ແທັບເລັດ ແລະ ແລັບທັອບ ສຳລັບຄຸນສົມບັດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຮັບຮູ້ໃບໜ້າ, ການພິສູດຢືນຢັນຕົວຕົນທາງຊີວະມິຕິ ແລະ ການຮັບຮູ້ທ່າທາງ.
ໂດຣນ:ໃຊ້ສຳລັບການນຳທາງ, ການຫຼີກລ່ຽງການປະທະກັນ, ແລະ ໃນການແກ້ໄຂບັນຫາຄວາມເປັນສ່ວນຕົວ ແລະ ການບິນ
ສະຖາປັດຕະຍະກຳລະບົບ TOF
ລະບົບ TOF ທົ່ວໄປປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຫຼັກຫຼາຍຢ່າງເພື່ອບັນລຸການວັດແທກໄລຍະທາງດັ່ງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍໄວ້:
· ຕົວສົ່ງສັນຍານ (Tx):ນີ້ປະກອບມີແຫຼ່ງແສງເລເຊີ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນVCSEL, ວົງຈອນຂັບ ASIC ເພື່ອຂັບເຄື່ອນເລເຊີ, ແລະອົງປະກອບທາງແສງສຳລັບການຄວບຄຸມລຳແສງເຊັ່ນ: ເລນທີ່ປັບຄວາມຄົມຊັດ ຫຼື ອົງປະກອບທາງແສງທີ່ກະຈາຍແສງ, ແລະ ຕົວກອງ.
· ຕົວຮັບ (Rx):ນີ້ປະກອບດ້ວຍເລນ ແລະ ຕົວກອງຢູ່ປາຍຮັບ, ເຊັນເຊີເຊັ່ນ CIS, SPAD, ຫຼື SiPM ຂຶ້ນກັບລະບົບ TOF, ແລະ ໂປເຊດເຊີສັນຍານຮູບພາບ (ISP) ສຳລັບການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍຈາກຊິບຮັບ.
·ການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານ:ການຄຸ້ມຄອງຄວາມໝັ້ນຄົງການຄວບຄຸມກະແສໄຟຟ້າສຳລັບ VCSELs ແລະ ແຮງດັນສູງສຳລັບ SPADs ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານທີ່ເຂັ້ມແຂງ.
· ຊັ້ນຊອບແວ:ນີ້ລວມມີເຟີມແວ, SDK, ລະບົບປະຕິບັດການ ແລະ ຊັ້ນແອັບພລິເຄຊັນ.
ສະຖາປັດຕະຍະກຳສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າລັງສີເລເຊີ, ເຊິ່ງມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກ VCSEL ແລະ ຖືກດັດແປງໂດຍອົງປະກອບທາງແສງ, ເດີນທາງຜ່ານອະວະກາດ, ສະທ້ອນອອກຈາກວັດຖຸ, ແລະ ກັບຄືນສູ່ເຄື່ອງຮັບ. ການຄິດໄລ່ເວລາຜ່ານໄປໃນຂະບວນການນີ້ເປີດເຜີຍຂໍ້ມູນໄລຍະທາງ ຫຼື ຄວາມເລິກ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ສະຖາປັດຕະຍະກຳນີ້ບໍ່ໄດ້ກວມເອົາເສັ້ນທາງສຽງລົບກວນ, ເຊັ່ນ: ສຽງລົບກວນທີ່ເກີດຈາກແສງແດດ ຫຼື ສຽງລົບກວນຫຼາຍເສັ້ນທາງຈາກການສະທ້ອນ, ເຊິ່ງຈະໄດ້ກ່າວຕໍ່ໄປໃນຊຸດ.
ການຈັດປະເພດຂອງລະບົບ TOF
ລະບົບ TOF ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກຈັດປະເພດຕາມເຕັກນິກການວັດແທກໄລຍະທາງຂອງມັນຄື: TOF ໂດຍກົງ (dTOF) ແລະ TOF ທາງອ້ອມ (iTOF), ແຕ່ລະລະບົບມີຮາດແວ ແລະ ວິທີການອັລກໍຣິທຶມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຊຸດດັ່ງກ່າວໃນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ກຳນົດຫຼັກການຂອງພວກມັນກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າໄປໃນການວິເຄາະປຽບທຽບກ່ຽວກັບຂໍ້ດີ, ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ພາລາມິເຕີຂອງລະບົບ.
ເຖິງວ່າຫຼັກການທີ່ເບິ່ງຄືວ່າງ່າຍດາຍຂອງ TOF - ການປ່ອຍກຳມະຈອນແສງ ແລະ ການກວດຈັບການກັບຄືນມາຂອງມັນເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະທາງ - ແຕ່ຄວາມສັບສົນແມ່ນຢູ່ທີ່ການຈຳແນກແສງທີ່ກັບຄືນມາຈາກແສງອ້ອມຂ້າງ. ສິ່ງນີ້ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂໂດຍການປ່ອຍແສງທີ່ສະຫວ່າງພຽງພໍເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງລົບກວນສູງ ແລະ ການເລືອກຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງແສງສິ່ງແວດລ້ອມ. ວິທີການອື່ນແມ່ນການເຂົ້າລະຫັດແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດແຍກແຍະໄດ້ເມື່ອກັບຄືນມາ, ຄ້າຍຄືກັບສັນຍານ SOS ດ້ວຍໄຟສາຍ.
ຊຸດດັ່ງກ່າວດຳເນີນການປຽບທຽບ dTOF ແລະ iTOF, ໂດຍປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຄວາມແຕກຕ່າງ, ຂໍ້ດີ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍຂອງພວກມັນຢ່າງລະອຽດ, ແລະ ຈັດປະເພດລະບົບ TOF ຕື່ມອີກໂດຍອີງໃສ່ຄວາມສັບສົນຂອງຂໍ້ມູນທີ່ພວກມັນໃຫ້, ຕັ້ງແຕ່ 1D TOF ຈົນເຖິງ 3D TOF.
dTOF
TOF ໂດຍກົງວັດແທກເວລາການບິນຂອງໂຟຕອນໂດຍກົງ. ອົງປະກອບຫຼັກຂອງມັນ, Single Photon Avalanche Diode (SPAD), ມີຄວາມອ່ອນໄຫວພຽງພໍທີ່ຈະກວດຈັບໂຟຕອນດ່ຽວ. dTOF ໃຊ້ Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) ເພື່ອວັດແທກເວລາຂອງການມາຮອດຂອງໂຟຕອນ, ສ້າງ histogram ເພື່ອອະນຸມານໄລຍະທາງທີ່ເປັນໄປໄດ້ຫຼາຍທີ່ສຸດໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຖີ່ສູງສຸດຂອງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເວລາສະເພາະ.
iTOF
TOF ທາງອ້ອມຄິດໄລ່ເວລາບິນໂດຍອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງໄລຍະລະຫວ່າງຮູບແບບຄື້ນທີ່ປ່ອຍອອກມາ ແລະ ຮູບແບບຄື້ນທີ່ໄດ້ຮັບ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນໃຊ້ສັນຍານຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງ ຫຼື ສັນຍານການປັບຄວາມຖີ່ຂອງກຳມະຈອນ. iTOF ສາມາດໃຊ້ສະຖາປັດຕະຍະກຳເຊັນເຊີຮູບພາບມາດຕະຖານ, ວັດແທກຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງຕາມການເວລາ.
iTOF ຍັງແບ່ງອອກເປັນການປັບປ່ຽນຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງ (CW-iTOF) ແລະ ການປັບປ່ຽນກຳມະຈອນ (Pulsed-iTOF). CW-iTOF ວັດແທກການປ່ຽນເຟສລະຫວ່າງຄື້ນ sinusoidal ທີ່ປ່ອຍອອກມາ ແລະ ຄື້ນທີ່ໄດ້ຮັບ, ໃນຂະນະທີ່ Pulsed-iTOF ຄິດໄລ່ການປ່ຽນເຟສໂດຍໃຊ້ສັນຍານຄື້ນສີ່ຫຼ່ຽມ.
ອ່ານເພີ່ມເຕີມ:
- Wikipedia. (nd). ເວລາບິນ. ດຶງມາຈາກhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- ກຸ່ມບໍລິສັດໂຊນີ ເຊມິຄອນດັກເຕີ ໂຊລູຊັ່ນ. (nd). ToF (ເວລາບິນ) | ເທັກໂນໂລຢີທົ່ວໄປຂອງເຊັນເຊີຮູບພາບ. ດຶງມາຈາກhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- Microsoft. (2021, ວັນທີ 4 ກຸມພາ). ການແນະນຳກ່ຽວກັບ Microsoft Time Of Flight (ToF) - ແພລດຟອມ Azure Depth. ດຶງມາຈາກhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC. (2023, ວັນທີ 2 ມີນາ). ເຊັນເຊີເວລາບິນ (TOF): ພາບລວມຢ່າງເລິກເຊິ່ງ ແລະ ການນຳໃຊ້. ດຶງມາຈາກhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
ຈາກໜ້າເວັບhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
ໂດຍຜູ້ຂຽນ: Chao Guang
ຂໍ້ປະຕິເສດຄວາມຮັບຜິດຊອບ:
ພວກເຮົາຂໍປະກາດວ່າຮູບພາບບາງຮູບທີ່ສະແດງຢູ່ໃນເວັບໄຊທ໌ຂອງພວກເຮົາແມ່ນໄດ້ລວບລວມມາຈາກອິນເຕີເນັດ ແລະ Wikipedia, ໂດຍມີຈຸດປະສົງເພື່ອສົ່ງເສີມການສຶກສາ ແລະ ການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນ. ພວກເຮົາເຄົາລົບສິດທິຊັບສິນທາງປັນຍາຂອງຜູ້ສ້າງທຸກຄົນ. ການນຳໃຊ້ຮູບພາບເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ມີຈຸດປະສົງເພື່ອຜົນປະໂຫຍດທາງການຄ້າ.
ຖ້າທ່ານເຊື່ອວ່າເນື້ອຫາໃດໆທີ່ນຳໃຊ້ນັ້ນລະເມີດລິຂະສິດຂອງທ່ານ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ຫາພວກເຮົາ. ພວກເຮົາເຕັມໃຈທີ່ຈະໃຊ້ມາດຕະການທີ່ເໝາະສົມ, ລວມທັງການລຶບຮູບພາບ ຫຼື ການໃຫ້ຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທີ່ເໝາະສົມ, ເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດຕາມກົດໝາຍ ແລະ ລະບຽບການກ່ຽວກັບຊັບສິນທາງປັນຍາ. ເປົ້າໝາຍຂອງພວກເຮົາແມ່ນເພື່ອຮັກສາເວທີທີ່ອຸດົມສົມບູນດ້ວຍເນື້ອຫາ, ຍຸດຕິທຳ ແລະ ເຄົາລົບສິດທິຊັບສິນທາງປັນຍາຂອງຜູ້ອື່ນ.
ກະລຸນາຕິດຕໍ່ພວກເຮົາຕາມທີ່ຢູ່ອີເມວຕໍ່ໄປນີ້:sales@lumispot.cnພວກເຮົາມຸ່ງໝັ້ນທີ່ຈະດຳເນີນການທັນທີເມື່ອໄດ້ຮັບແຈ້ງການໃດໆ ແລະ ຮັບປະກັນການຮ່ວມມື 100% ໃນການແກ້ໄຂບັນຫາດັ່ງກ່າວ.
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 18 ທັນວາ 2023